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专题15原子物理

一．选择题（共12小题）

1．（2022?浙江）图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（）

A．逸出光电子的最大初动能为10.80eV

B．n＝3跃迁到n＝1放出的光电子动量最大

C．有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应

D．用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n＝4激发态

2．（2021?浙江）据《自然》杂志2021年5月17日报道，中国科学家在稻城“拉索”基地（如图）探测到迄今为止最高能量的γ射线，能量值为1.40×1015eV，即（）

A．1.40×1015V B．2.24×10﹣4C C．2.24×10﹣4W D．2.24×10﹣4J

3．（2022?温州二模）目前地球上消耗的能量绝大部分来自太阳内部核聚变时释放的核能。如图所示，太阳能路灯的额定功率为P，光电池系统的光电转换效率为η。用P0表示太阳辐射的总功率，太阳与地球的间距为r，地球半径为R，光在真空中传播的速度为c。太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，电池板接收太阳垂直照射的等效面积为S。在时间t内（）

A．到达地球表面的太阳辐射总能量约为7P

B．路灯正常工作所需日照时间约为40πR

C．路灯正常工作消耗的太阳能约为ηPt

D．因释放核能而带来的太阳质量变化约为10

4．（2021?浙江模拟）在匀强磁场中，静止的钚的放射性同位素Pu衰变为铀核94235U，并放出α粒子，已知94239Pu、92235U和α粒子的质量分别为mPu、m

A．α粒子的动能为（mPu﹣mU﹣mα）c2

B．α粒子的动量为2m

C．92235U与α

D．92235U与

5．（2021?台州二模）铀原子核既可发生衰变，也可发生裂变。其衰变方程为92238U→90234Th+X，裂变方程为92235U+01n→Y+3689Kr+301n，其中

A．Y的核内共有144个核子

B．92238

C．裂变时释放的能量为（m1+2m2﹣m3﹣m4）c2

D．一个在匀强磁场中静止的92238U发生衰变产生的

6．（2021?柯桥区模拟）2021年4月13日，日本政府不计后果决定将福岛核废水排放入海，引起国际社会的共同谴责，核废水即使经处理，但还是含有氚、锶﹣90、铯﹣137、碘﹣129等放射性元素，核废水一旦排海将在57天内扩散至太平洋大半个区域，10年后蔓延至全球海域。其中Cs﹣137是最具危害的放射性元素，其衰变方程为55137Cs→56

A．衰变方程中的电子是来自铯的核外电子

B．经过60年后，废水中的铯会衰变完

C．排放到海水中，可以改变铯的衰变快慢

D．Ba的比结合能比Cs大

7．（2021?浙江模拟）2020年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组首次并网成功。如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图，下列说法正确的是（）

A．核反应中，质量守恒，电荷数守恒

B．华龙一号的原理是核聚变反应

C．原子核比结合能越大，原子核越稳定

D．核裂变反应发生后，核子的平均质量不变

8．（2021?浙江模拟）下列说法不正确的是（）

A．根据不确定性关系△x△p≥?4π

B．半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间

C．根据玻尔原子理论，原子辐射或吸收光子的能量都要满足频率条件

D．比结合能越小，原子核中核子结合得越不牢固，原子核越不稳定

9．（2022?浙江模拟）a、b两种可见光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系如图甲所示。图乙为氢原子能级图，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，下列说法正确的是（）

A．a光的波长比b光的小

B．单色光a的光子动量比单色光b的光子动量大

C．若a光是从n＝4跃迁到n＝2能级时发出的光，则b光是从n＝3跃迁到n＝2能级时发出的光

D．用E＝12.8eV的电子去轰击基态的氢原子，可以得到两种可见光

10．（2022?宁波模拟）下面四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是（）

A．甲图中，挡板上缝宽代表粒子位置的不确定范围，屏幕上中央亮条的宽度代表粒子动量的不确定范围

B．乙图是汤姆生用于研究阴极射线本质的气体放电管，通过该装置可以获得阴极射线是带电微粒而非电磁辐射

C．丙图中，奥斯特提出著名的分子电流假说，他认为分子电流的取向是否有规律，决定了物体对外是否显磁性

D．丁图是卢瑟福研究α粒子散射的实验装置图，分析此实验结果，他提出了原子的核式结构模型

11．（2021?浙江模拟）氦离子的能级图如图所示．已知可见光的光子能量在1.63eV～3.10eV的范围内，则下列说法正确